[發明專利]集輸管道內氣柱的定位方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 201911176165.3
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN112856237B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 李旺;梁俊;樊迪;黃立宇;宮敬;張思楊;陳莎;馬振;陳小華
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: F17D5/00
• 分類號: F17D5/00;F16L55/07
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 賈敏

本申請公開了一種集輸管道內氣柱的定位方法、裝置及存儲介質，屬于管道投產領域。該方法通過獲取集輸管道的管徑、流體的流量、粘度和密度，以及目標U形管段內內氣柱的質量、單位壓降、實際壓力和理論壓力，以便于可以基于集輸管道的管徑、流體的流量、粘度和密度、氣柱的質量、單位壓降、實際壓力和理論壓力，對氣柱的長度和密度，以及流體的圓心角進行確定，之后，再基于得到的氣柱的長度、氣柱的密度和流體的圓心角，以及當前環境溫度確定氣柱的上游端的壓力，并基于該壓力查找氣柱的上游端的位置信息，從而實現了對目標U形管段中氣柱的位置的確定，以便于對目標U形管段進行排氣。

技術領域

本申請涉及管道投產技術領域，特別涉及一種集輸管道內氣柱的定位方法、裝置及存儲介質。

背景技術

在集輸管道投產使用時，需要對集輸管道進行全線水聯運，以除去集輸管道中的殘留物。其中，全線水聯運是指在集輸管道投產時集輸管道全線充水。在集輸管道進行全線水聯運時，集輸管道中可能存在落差較大的多個U形管段，當水流翻越該多個U形管段中的任一U形管段時，水流很容易在該任一U形管段的下陂段因不滿流的現象而形成一定長度的氣柱。由于該氣柱的浮力會阻礙水流繼續向該任一U形管段的上坡段流動，從而會增加水流阻力，因此確定該任一U形管段中的氣柱的位置，以實現對該集輸管道內氣體的排出是非常必要的。

發明內容

本申請提供了一種集輸管道內氣柱的定位方法、裝置及存儲介質，可以解決對氣柱位置確定的問題。所述技術方案如下：

第一方面，提供了一種集輸管道內氣柱的定位方法，所述方法包括：

獲取集輸管道的管徑、所述集輸管道輸送的流體的流量、粘度和密度；

獲取所述集輸管道上的目標U形管段內氣柱的質量，以及所述目標U形管段的單位壓降、實際壓力和理論壓力，所述單位壓降是指所述目標U形管段的下坡段的流體滿管時的流體的單位壓降，所述理論壓力是指所述目標U形管段的下坡段的流體滿管時在下坡段的下游端的壓力，所述實際壓力是指所述目標U形管段的下坡段的流體不滿管時在下坡段的下游端的壓力；

基于所述集輸管道的管徑、所述流體的流量、粘度和密度、所述氣柱的質量、所述單位壓降、所述實際壓力和所述理論壓力，確定所述氣柱的長度和密度，以及所述流體的圓心角，所述圓心角是指所述目標U形管段的下坡段的流體不滿管時流體的液面對應的角度；

基于所述氣柱的長度和密度，以及當前環境溫度和所述流體的圓心角，確定所述氣柱的上游端的壓力；

在預先存儲的所述目標U形管段上壓力與位置信息的對應關系中查找所述氣柱的上游端的壓力對應的位置信息，將查找到的位置信息確定為所述氣柱的上游端的位置信息。

可選地，所述獲取所述集輸管道上的目標U形管段內氣柱的質量，以及所述目標U形管段的單位壓降、實際壓力和理論壓力之前，還包括：

獲取所述流體的表面張力、第一流速和第二流速，所述第一流速是指所述氣柱所在位置處的流體的速度，所述第二流速是指位于所述氣柱的下游端處流體的速度；

基于所述集輸管道的管徑、所述流體的密度、表面張力、第一流速和第二流速，確定所述流體的紊流場動能；

基于所述紊流場動能和紊流場參考值，確定所述氣柱的破碎時長；

當所述氣柱的破碎時長大于破碎時長閾值時，執行所述獲取所述目標U形管段內氣柱的質量、單位壓降、實際壓力和理論壓力的步驟。

可選地，所述基于所述紊流場動能和紊流場參考值，確定所述氣柱的破碎時長之前，還包括：

獲取所述目標U形管段的里程信息和高程信息；

基于所述集輸管道管徑、所述目標U形管段的里程信息和高程信息、所述流體的密度、表面張力、第一流速和第二流速，確定所述流體的紊流場參考值。